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Matlab常用数学函数

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1. 三角函数与双曲函数 函数 sin、sinh

功能 正弦函数与双曲正弦函数

格式 Y = sin(X) %计算参量X(可以是向量、矩阵,元素可以是复数)中每一个角度分量的正弦值Y,所有分量的角度单位为弧度。 Y = sinh(X) %计算参量X的双曲正弦值Y

注意:sin(pi)并不是零,而是与浮点精度有关的无穷小量eps,因为pi仅仅是精确值π浮点近似的表示值而已;对于复数Z= x+iy,函数的定义为:sin(x+iy) = sin(x)*cos(y) + i*cos(x)*sin(y), , 函数 asin、asinh

功能 反正弦函数与反双曲正弦函数

格式 Y = asin(X) %返回参量X(可以是向量、矩阵)中每一个元素的反正弦函数值Y。若X中有的分量处于[-1,1]之间,则Y = asin(X)对应的分量处于[-π/2,π/2]之间,若X中有分量在区间[-1,1]之外,则Y= asin(X)对应的分量为复数。

Y = asinh(X) %返回参量X中每一个元素的反双曲正弦函数值Y 函数 cos、cosh

功能 余弦函数与双曲余弦函数

格式 Y = cos(X) %计算参量X(可以是向量、矩阵,元素可以是复数)中每一个角度分量的余弦值Y,所有角度分量的单位为弧度。我们要指出的是,cos(pi/2)并不是精确的零,而是与浮点精度有关的无穷小量eps,因为pi仅仅是精确值π浮点近似的表示值而已。 Y = sinh(X) %计算参量X的双曲余弦值Y

说明 若X为复数z= x+iy,则函数定义为:cos(x+iy) = cos(x)*cos(y) + i*sin(x)*sin(y), , 函数 acos、acosh

功能 反余弦函数与反双曲余弦函数

格式 Y = acos(X) %返回参量X(可以是向量、矩阵)中每一个元素的反余弦函数值Y。若X中有的分量处于[-1,1]之间,则Y = acos(X)对应的分量处于[0,π]之间,若X中有分量在区间[-1,1]之外,则Y = acos(X)对应的分量为复数。

Y = asinh(X) %返回参量X中每一个元素的反双曲余弦函数Y 说明 反余弦函数与反双曲余弦函数定义为: ,

函数 tan、tanh

功能 正切函数与双曲正切函数

格式 Y = tan(X) %计算参量X(可以是向量、矩阵,元素可以是复数)中每一个角度分量的正切值Y,所有角度分量的单位为弧度。我们要指出的是,tan(pi/2)并不是精确的零,而是与浮点精度有关的无穷小量eps,因为pi仅仅是精确值π浮点近似的表示值而已。 Y = tanh(X) %返回参量X中每一个元素的双曲正切函数值Y 函数 atan、atanh

功能 反正切函数与反双曲正切函数

格式 Y = atan(X) %返回参量X(可以是向量、矩阵)中每一个元素的反正切函数值Y。若X中有的分量为实数,则Y = atan(X)对应的分量处于[-π/2,π/2]之间。 Y = atanh(X) %返回参量X中每一个元素的反双曲正切函数值Y。 函数 cot、coth

功能 余切函数与双曲余切函数

格式 Y = cot(X) %计算参量X(可以是向量、矩阵,元素可以是复数)中每一个角度分量的余切值Y,所有角度分量的单位为弧度。

Y = coth(X) %返回参量X中每一个元素的双曲余切函数值Y 函数 acot、acoth

功能 反余切函数与反双曲余切函数

格式 Y = acot(X) %返回参量X(可以是向量、矩阵)中每一个元素的反余切函数Y Y = acoth(X) %返回参量X中每一个元素的反双曲余切函数值Y 函数 sec、sech

功能 正割函数与双曲正割函数

格式 Y = sec(X) %计算参量X(可以是向量、矩阵,元素可以是复数)中每一个角度分量的正割函数值Y,所有角度分量的单位为弧度。我们要指出的是,sec(pi/2)并不是无穷大,而是与浮点精度有关的无穷小量eps的倒数,因为pi仅仅是精确值π浮点近似的表示值而已。

Y = sech(X) %返回参量X中每一个元素的双曲正割函数值Y

函数 asec、asech

功能 反正割函数与反双曲正割函数

格式 Y = asec(X) %返回参量X(可以是向量、矩阵)中每一个元素的反正割函数值Y Y = asech(X) %返回参量X中每一个元素的反双曲正割函数值Y 函数 csc、csch

功能 余割函数与双曲余割函数

格式 Y = csc(X) %计算参量X(可以是向量、矩阵,元素可以是复数)中每一个角度分量的余割函数值Y,所有角度分量的单位为弧度。

Y = csch(X) %返回参量X中每一个元素的双曲余割函数值Y 函数 acsc、acsch

功能 反余割函数与反双曲余割函数。

格式 Y = asec(X) %返回参量X(可以是向量、矩阵)中每一个元素的反余割函数值Y Y = asech(X) %返回参量X中每一个元素的反双曲余割函数值Y 2 其他常用函数 函数 fix

功能 朝零方向取整

格式 B = fix(A) %对A的每一个元素朝零的方向取整数部分,返回与A同维的数组。对于复数参量A,则返回一复数,其分量的实数与虚数部分分别取原复数的、朝零方向的整数部分。 例2-14

>>A = [-1.9, -0.2, 3.1415926, 5.6, 7.0, 2.4+3.6i]; >>B = fix(A) 计算结果为: B =

Columns 1 through 4

-1.0000 0 3.0000 5.0000

Columns 5 through 6

7.0000 2.0000 + 3.0000i 函数 roud

功能 朝最近的方向取整。

格式 Y = round(X) %对X的每一个元素朝最近的方向取整数部分,返回与X同维的数组。对于复数参量X,则返回一复数,其分量的实数与虚数部分分别取原复数的、朝最近方向的整数部分。 函数 floor

功能 朝负无穷大方向取整

格式 B = floor(A) %对A的每一个元素朝负无穷大的方向取整数部分,返回与A同维的数组。对于复数参量A,则返回一复数,其分量的实数与虚数部分分别取原复数的、朝负无穷大方向的整数部分。 函数 rem

功能 求作除法后的剩余数

格式 R = rem(X,Y) %返回结果X - fix(X./Y).*Y,其中X、Y应为正数。若X、Y为浮点数,由于计算机对浮点数的表示的不精确性,则结果将可能是不可意料的。fix(X./Y)为商数X./Y朝零方向取的整数部分。若X与Y为同符号的,则rem(X,Y)返回的结果与mod(X,Y)相同,不然,若X为正数,则rem(-X,Y) = mod(-X,Y) - Y。该命令返回的结果在区间[0,sign(X)*abs(Y)],若Y中有零分量,则相应地返回NaN。 函数 ceil

功能 朝正无穷大方向取整

格式 B = floor(A) % 对A的每一个元素朝正无穷大的方向取整数部分,返回与A同维的数组。对于复数参量A,则返回一复数,其分量的实数与虚数部分分别取原复数的、朝正无穷大方向的整数部分 函数 exp

功能 以e为底数的指数函数

格式 Y = exp(X) %对参量X的每一分量,求以e为底数的指数函数Y。X中的分量可以为复数。对于复数分量如,z = x +i*y,则相应地计算:e^z = e^x*(cos(y) + i*sin(y)) 函数 expm

功能 求矩阵的以e为底数的指数函数

格式 Y = expm(X) %计算以e为底数、x的每一个元素为指数的指数函数值。若矩阵x有小于等于零的特征值,则返回复数的结果。 说明 该函数为一内建函数,它有三种计算算法:

(1)使用文件expm1.m中的用比例法与二次幂算法得到的Pad近似值;

(2)使用Taylor级数近似展开式计算,这种计算在文件expm2.m中。但这种一般计算方法是不可取的,通常计算是缓慢且不精确的;

(3)在文件expm3.m中,先是将矩阵对角线化,再把函数计算出相应的的特征向量,最后转换过来。但当输入的矩阵没有与矩阵阶数相同的特征向量个数时,就会出现错误 函数 log

功能 自然对数,即以e为底数的对数。

格式 Y = log(X) %对参量X中的每一个元素计算自然对数。其中X中的元素可以是复数与负数,但由此可能得到意想不到的结果。若z = x + i*y,则log对复数的计算如下:log (z) = log (abs (z)) + i*atan2(y,x) 函数 log10

功能 常用对数,即以10为底数的对数。

格式 Y = log10(X) %计算X中的每一个元素的常用对数,若X中出现复数,则可能得到意想不到的结果。 函数 sort

功能 把输入参量中的元素按从小到大的方向重新排列

格式 B = sort(A) %沿着输入参量A的不同维的方向、从小到大重新排列A中的元素。A可以是字符串的、实数的、复数的单元数组。对于A中完全相同的元素,则按它们在A中的先后位置排列在一块;若A为复数的,则按元素幅值的从小到大排列,若有幅值相同的复数元素,则再按它们在区间[-π,π]的幅角从小到大排列;若A中有元素为NaN,则将它们排到最后。若A为向量,则返回从小到大的向量,若A为二维矩阵,则按列的方向进行排列;若A为数组,sort(A)把沿着第一非单元集的元素象向量一样进行处理。 函数 abs

功能 数值的绝对值与复数的幅值

格式 Y = abs(X) %返回参量X的每一个分量的绝对值;若X为复数的,则返回每一分量的幅值:abs(X) = sqrt(real(X).^2+imag(X).^2) 函数 conj

功能 复数的共轭值

格式 ZC = conj(Z) %返回参量Z的每一个分量的共轭复数: conj(Z) = real(Z) - i*imag(Z) 函数 imag

功能 复数的虚数部分

格式 Y = imag(Z) %返回输入参量Z的每一个分量的虚数部分 函数 real

功能 复数的实数部分。

格式 Y = real(Z) %返回输入参量Z的每一个分量的实数部分 函数 angle 功能 复数的相角

格式 P = angle(Z) %返回输入参量Z的每一复数元素的、单位为弧度的相角,其值在区间[-π,π]上 函数 complex

功能 用实数与虚数部分创建复数

格式 c = complex(a,b) %用两个实数a,b创建复数c=a+bi。输出参量c与a、b同型(同为向量、矩阵、或阵列)。该命令比下列形式的复数输入更有用:a + i*b 或a + j*b因为i和j可能被用做其他的变量(不等于sqrt(-1)),或者a和b不是双精度的。 c = complex(a) %输入参量a作为输出复数c的实部,其虚部为0:c = a+0*i 函数 mod

功能 模数(带符号的除法余数)

用法 M = mod(X,Y) %输入参量X、Y应为整数,此时返回余数X -Y.*floor(X./Y),若Y≠0,或者是X。若运算数x与y有相同的符号,则mod(X,Y)等于rem(X,Y)。总之,对于整数x,y,有:mod(-x,y) = rem(-x,y)+y。若输入为实数或复数,由于浮点数在计算机上的不精确表示,该操作将导致不可预测的结果。 函数 nchoosek

功能 二项式系数或所有的组合数。该命令只有对n<15时有用。

函数 C = nchoosek(n,k) %参量n,k为非负整数,返回n! / ( (n-k)! k!),即一次从n个物体中取出k个的组合数 函数 rand

功能 生成元素均匀分布于(0,1)上的数值与阵列

用法 Y = rand(n) %返回n*n阶的方阵Y,其元素均匀分布于区间(0,1)。若n不是一标量,在显示一出错信息。

Y = rand(m,n)、Y = rand([m n]) %返回阶数为m*n的,元素均匀分布于区间(0,1)上矩阵Y。

Y = rand(m,n,p,…)、Y = rand([m n p…]) %生成阶数m*n*p*…的,元素服从均匀分布的随机阵列Y。

Y = rand(size(A)) %生成一与阵列A同型的随机均匀阵列Y

rand %该命令在每次单独使用时,都返回一随机数(服从均匀分布)。

s = rand('state') %返回一有35元素的列向量s,其中包含均匀分布生成器的当前状态。该改变生成器的当前的状态,见下表1。

表1

命 令 含 义 Rand(’state’,s) 设置状态为s Rand(’state’,0) 设置生成器为初始状态 Rand(’state’,k) 设置生成器第k个状态(k为整数) Rand(’state’,sum(100*clock)) 设置生成器在每次使用时的状态都不同(因为clock每次都不同)

函数 randn

功能 生成元素服从正态分布(N(0,1))的数值与阵列

格式 Y = randn(n) %返回n*n阶的方阵Y,其元素服从正态分布N(0,1)。若n不是一标量,则显示一出错信息。

Y = randn(m,n)、Y = randn([m n]) %返回阶数为m*n的,元素均匀分布于区间(0,1)上矩阵Y。 Y = randn(m,n,p,…)、Y = randn([m n p…]) %生成阶数m*n*p*…的,元素服从正态分布的随机阵列Y。

Y = randn(size(A)) %生成一与阵列A同型的随机正态阵列Y

randn %该命令在每次单独使用时,都返回一随机数(服从正态分布)。

s = randn('state') %返回一有2元素的向量s,其中包含正态分布生成器的当前状态。该改变生成器的当前状态,见表2。

表2

命 令 含 义 randn(’state’,s) 设置状态为s randn(’state’,0) 设置生成器为初始状态 rand(’state’,k) 设置生成器第k个状态(k为整数) rand(’state’,sum(100*clock)) 设置生成器在每次使用时的状态都不同(因为clock每次都不同)

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